автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Повышение однородности свойств армированного набрызгбетона

. ^ « • ОДЕССКИИ ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫИ ИНСТИТУТ

.(1 '". Г: ' Ц ^ * '

1 ' , , ~ и На правах рукописи

' I * '

' ! ■ ' '. 1 • ' ' ПАРАМОНОВА Лариса Григорьевна *

- Р

\

' • 1

, ПОВЫШЕНИЕ ОДНОРОДНОСТИ СВОЙСТВ АРМИРОВАННОГО :

НАБРЫЗГБЕТОНА

> # '

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ, 05.23.05 СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

И ИЗДЕЛИЯ /

'/ 1 - -

Автореферат диссертации на соисканке ученоД степей» », I кандидата технических наук 1

) . '' '

7 - \ • "А

Одесса — 1092

/

«• Pädoi'а выполнена б Научно-исследовательском-институте строительного производства ^Госстроя Украины. ' .« >

i >

'Еаучшй руководитель г академик Академии инженерных щук ■ ' ■« '. ' Украины,-доктор технических наук, . .

, профессор В.А.Вознесенскш"

Синдикальные оппоненты - лауреат' зкадемическоп ирег.-иШ

* им. К.С. Курнакова, доктор технически надк, профессор А.З.УйЕР(В4Ц?1ЙК- '•

4 ; - кандидат 'технически^ 'наук • . - А.В.ШРУТЛК' • •

3qM№* организация - ШИ строи телышх конструкций

1 . Госстроя Украины ■' ' "

Г

¡Защита состорсд " "_ / ' IS92 г. в ___часов'

гнс заседании специализированного совета Д 068.41.01 в.Одесском ^Юпеиз'шо-строительном институте но адресу: -270029, Одесса, ул. д1:Глрнхс6на,4, 'ОИСИ, ауд. 210. '- 4

.С диссертацией jwoiiuo ознакомиться в научной библиотеке Одесского инженерно-строительного института. \

Ч ' ' -

4 *

Автореферат разослан "_;_";_1992г.

Учений секретарь- , -х ■специализированного совета,-

• канд.техн.наук, доцент . Н.А.Малахоьа

г

Г к!

ОБЦлй ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ. К прогрессивным строительны.! конструкциям вносятся тонкое?' -кние, техие как своды и оболочки различных вире, большепролетные попмтия, уалые эрхатектурныз фэр:.*ы, рсзер-|уары, градирни и т.п. Одним ии перспектигньгс способов бетониро-1зния тонкостенных конструкций является пн-згсмэтнческий нзбр:;зг шкозегнпстой бетонной с-зси. Долговечность и надетлость конст-ухиий, получзнтос по гякой технологии, загасят от однородности :рочности, плотности, проницаемости и других струггурко-м-гхзии -зских параметров, поскольку полстенные в основу технология фаза-:еск::е принципы (кинематическая неоднородность факела из-за тре-:;:я материала о стенки сопла, некачественное ззтворениэ в счи -эннь'э доли секунды сухой бетонной снеси, наличио"отскска" и .д.) не исключают лозистности получения неоднородной структуры ■атериаля. Присутствие арматуры создает "тснэеоЯ зффект", усили-зрглйся при недостаточном обтекании стертая бетоновоздугиым акелом п накоплением за ним "отскока"; ето дополнительно усло*;-пет достижение однородности набркзгбетона. В таких услогдях щколгииз и оптимизация воз'ючяу при учече, с одной стороны, олопений физико-химической 1'зханикн композитов, з частности, по лучахнтз реологических своЛета с;ласк при введении добаеок, а другой - за счет рационального использования ко.чплокса огсяз -И!'ентально-статистическах чодслей.

Пяль рабсти: порытение однородности отруктурно-иехпничз -них характеристик аророгннкого набрыэгбетона за счет упраше-ия рецептурно-технологическнк! факторам! при "сухом способе" етокирогания.

Для достижения цели решены следующие задачи:

1. Проанализирована однородность мзлкоеернистого набрыгг-зтона по суг;естззувцеГ! технологии I! Е'.,:яглены осяоекгз факторы, ¡гаяетцае на анизотропия его свойств в услогдях железобетонных энструкций.

2. Рззрэботэны ннстру::снтз:!ьч;:г и математические «етоди./; э опр'-деязния удобоунлздкраеыости с.мгси нэбрь'згбетоаа к оценке ^иородиссти сзойств аргарорянного набрызгбетокэ.

3. Проведено окспер'.г-'зктальчс-статастпческоо ?.:оделиропа -:о • кгвя пластифицирук^х добягок на ониоотролаэ сгсКегз обь-г-» т'абр'-'згбетона.

4. На основе экспериментально-статистических: моделей кзучз влияние пластифицирующих добавок на однородность армированного набрызгбетонэ.

о. Определены состав к дозировка добавок для повьиенил ода родности физико-механических показателей набрызгботона.

6. Подготовлены для производителей работ методические реке мендации по подбору составов набрызгбетонных (торкретных) смесе с пластифицируюцики добавками и по технологии набрызгбетонэ.

Научная новизна работы. Обоснована возможность псвь:.:.ения ( породности свойств армированного набрызгбетонэ за счет упрзвле} рецептурно-технологическими факторами, включающими применение пластифицирующих и комплексных добавок;

- разработана новая методика (а.с. 1096584) определена с учетом армирования конструкций, удобоукладьшаемостп бетона н; носимого способом пневмонабрызга;

- обоснована и апрсбирована группа критериев для оценки о, породности свойств армированного набрызгбетонэ;

- описана однородность набрызгбетонэ в трехмерном поле с мощью комплекса экспериментально-статистических моделей;

- определена область оптимальных значений расходов цемент песка, воды и пластифицирующих добавок, позволяющих повысить о родность свойств армированного набрызгбетонэ;

- определена взаимозависимость рецептурных и технологичес факторов торкрет-процесса конструктивными факторами бстонируеь конструкции;

- разработано устройство для нанесения смеси на крнвслинс ную поверхность (а.с. 991007).

Практическое значение работы. Результаты использованы г разработке "Рекомендаций" по подбору составов набрызгбетонных (торкретных) смесей с пластифицирующими добавками и производс работ, а также "Рекомендаций" по технологии производства безо; лубочного бетонирования конструкций, которые утверкденк Н.ЫСП Госстроя Украины и внедрены при строительстве различных соору] ний. Применение пластифицирующих и комплексных добавок в опт-,: мальных количествах позволяет снизить коэффициент вариации лр» ности, что, в соответствии с ГОСТ 18105-86, ведет к экономии , 10 % цемента.

Реализация работы. Результаты работы использованы трссто "Суадимстрой" при бетонировании способом пневмонабрызга конои

пс оболочек покрытия ргикг; ? г.Оу;-«. гэстетнмй экономически;'! зс[-ист составил сколо \'в ткс.рублей. Кроме того, "Методические ре -жснда »'я по подбору состаков..." использовались при торкретиро-:ш:и плавательных блсс:-;-нов и др. тснкоетенигх емкое?:«« соору -!Ш*й ь Ькегс п КУРг-оа.:. Скоткядееский 1939-

гг 1'0СТ.1Г.ГТ« ок?.о '¿I тпе.гу'.

- нозгя спре;;о.т<-:;ип ."добоуклядь'зчег.юе7,г нябрь:зг5его-з результат1' с-у ;1р:::.'.\че1!;!.г;

- !шфор\"ЛЦ".я с ыигши пласгифициругднх дойазо:: на акизотро «э сноЗств з обтл":з впбркэгбетсиа и на однородность его свойств армированных .?онс?ру:яигтх;

- комплекс эксперинентолг-но-стотистаческих «одолей, описи -сг/:г.;х злинейность рецептурно-техиологичееккх факторов от конст-уктасиьж пэрз.'гзтроз бетонаруекей конструкции;

- й>;с:!ко-х^мчпес.чяо и реологические параметры комплексных сбавок, посьг;;ап;/х однородность свойств набрызгбетона з ар:.г,¡резки,ж конструкциях двоякой кризизны, а та;<г<з иа Езртикглънях и отол очных по г орхностях•

Основные положения диссертации докладывались на кенференииях : семинарах по применению акустических методов в строительных .•онструкцмях (Куйбгаев, 1978), по материаловедению и строительному фоизсодстзу (Одесса, 1979. 1991, Киев, 1960, 1981).

те;'е диссертации опубликовано 9 статей и докладов, получено 2 авторских свидетельства на изобретение.

Структуру и об^.ем .заботы. Диссертационная работа состоит 13 введения, пяти глав и выводов; она содержит 135 страниц маши-юписного текста, 10 таблиц, 19 рисунков и список литературы ю 163 наименований, я также приложения.

/лшлко опьта пр'п*с>:чния и качества набркзгбетонз, полученного ло "сухсгу" способу л": кйботокяроганая покали, "то его 1изико-•.:ехзк::»кгс;«е о ггчеяе гконо::^¿с«-.:я оф'октнпность

при б«уснироз',н:п -.-.../с^. л:ь:ч конструкций п'.-ззолгвт ."чгг.г.-.'дню расширить облает.» пг т::киия.

¡Ьг'.ду с кссо'^мниьгп дсстс.!пст-.а:я оп-..-соб "сухого" г'игпо-ботоиарозаная И!.'"ет ¡-.лд нодсстеткор, осиогиьзл кэ котор'к яг"яетсп

СОДЕРлчШЕ РАБОТЫ

погашенная неоднородность структурно-механических свойств. Установлено, что на сеойстеэ гетерогенной структуры бетона оказывают влияние следующие факторы: прочностные и деформат'.шшз свойства заполнителя и матрицы, объемное содерсаннэ заполнителя в системе величина сцеш;ения на границе раздела заполнитель-матрица, неоднороднее распределение заполнителя в объеме бетона, его геометри чзскис и петрографические характеристики, макро- и микродефекты е структуре матрицы и т.д. Гетерогенность структуры набрызгбетон кроме перечисленных факторов обусловлена еще неоднородным уплотнением всех компонентов в пространстве и зотворением цементного теста. Поэтому свойства бетона является величинами случайными и характеризуются статистическими оценками, например, кооффицентом вариации. Различия в фактических коэффициентах вариации при рав нон прочности влекут неодинаковую обеспеченность нормативных со лротиЕяений. Это приводит з одном случае к перерасходу цемента, в другом - к снижению пределов прочности до опасных величин.

Повышенная неоднородность набрызгбетона известна; прпсутст -вис арматуры, создсхдсй теневой эффект, ввиду ее недостаточного обтекания бетсновоздуЕкыи факелом и накоплением на пей "отскока" дополнительно повышает неоднородность сеэйсте набрызгбетона. При бетонировании конструкций неслоеных конфигураций, армированных одной соткой с шагом аркатуры, превышающим диаметр бетоно-ьоздут кого факела, либо отдельньмк стеркняш, весьма эффективным i-зто дом устранена.!; теневого аффекта арматуры является применение тп; •.;х технологических приемов, как бетонлропаьле под острьа: углом к поверхности и поочередно с обеих сторон во пзбоканле образоЕГ,;:;;.п 1 аковик и рыхлите включений (В.Й.Бабкченко, Ь.й.И'аврин). При бсто клрования rycvoa puspo eshhkx конструкций более действенный и. борьбы с "теиесым оффокток" аркатуры - укладка пластичной емзе с увеличение.: водосодор:аиием (Л.С.Мгр-гшенно, В.С.Воронин). Однако лоьикже В/Ц приводит к сниксшш прочности, иорозоею:! :гости, ЕОдокепроы:цаез.»сти набрызгбетона.

С -точки цр^наг. глкрореслогки бетонкой емзеи необходимо сгро ..:гься к то:г/, ч?ооы вязкость предельно разрушенной структур:: С-х ¡ v> £.озкои:ссл! mcklú'c, 4¿0vbí укладывармая смесь саг^каль за ар: : ур:- с м^пьыли. С£грь;,Hcpi;:i!. С другой сгорц;:::, сна до-...-..

'."ь дочГ-iTü^üG.l a: j>; чтобы np:; ü¿tvi:.; ■

■ ./:: a ncroj;cv;:.-rx кои5хуук£й уменьшк-ь "ovcko..'- .

• г.ои.т-Ы'1'.iS с';0"схссть cvpy;cryp:j иа5р«згбетона. Зти об', л.;,

■ш чо1ЛЮ решать, ошрзьеь досгл>еК1я з области »годчфахгцяЗ батсне о по;'ог;:т:о добчлок, сблздр^цзх поьсрхностио-актакЕ&а своЯ-ст:жкя. позволит не только сплоить ъодопотрсбность на 10-15 %, •:о ;{ буд':споссбстсо.'.лт"- тиксолроп'лс:^' раз::ч -¡¡¡та натарнада под оз,:,с;:*;(я!г:.;с>.! скерки бсгоно^лдудного фзкела, "то повлечет луч -: се ■т.тсчэк'-'.с с;.:ееп за ар-'этуру. 3 случаях бсгоиирошкш верти -•.•альнкч кссрхиссгеП, а г-н то ксясуру.шиЗ сСрз'.-ьоЛ зрякгсны, "о-пс^.ьбсга'гьея комплс-хсшя добаллз, гл-ипча-ацая л шзст:ф!ьа -тгт; ц уггаариталь тт ерден-п . теории и прэхтчка набрь'агселс-

не позволил сфсрчу.глрогать району- гипотезу о »см, что, упрапля рзсло1 пчаслими свойствам;! смосг:, укяздывссхой пксвкскабрногом "па сухо:.-у способу", за счет цспозьсс^аиил шюстифицирукадих и ¡■:с*и.п'>'1с:;'л>с добауок могно поанонтъ качество заполивкил заарматур-ного пространства, что г.едет к топтаси*« однородности структуры ч сроУсув оз5:срдетеого материала..

Пссдедолгнкя арореденн по блол-схеь'с, предусяитривакзеЗ со -ядг.П'з •••етопх по определен;,о пластп'лиости псбркт.гбетсна, по ни -от руг_-нтальнлй оценке однородности свойства з аруироганних тепне-стсчккх гоютрузцяях и по зксп-зрнменгалы;о-стзтистичге;;с!.:у агодоли-

"литгил рсцэптурпз-тохпсюг'пчес;«!.: услогаЗ ::л показатели «учюроляоегц. Прч проведении ясатодовсиий ясисххлозадись рапли'пила пласгп'уппругдно и ;сст„тазкс1шс добавки, характер з*;!гшая котср:». на однородность свойсгв нгбрнзгсстспа оказался одкаакогим: дСЕУ-л: 111;; о с у л ь г;: с: :: т бисуль^итннй упарачь':.::"!, ¿'¡¡Б-упаренная ::эласснап псследаол-ВЕЗЯ барда, СДБ-суль;1атно-дро.г.--зг!ая бранна, супсрглзсти-."икатср С~3. г'дюлваетзтная зт/лъем. ¿СБУ •.*■ 5Ю,, ПЕЛ + !<;€».. С,

Для опредзллнил удобоукладызвемости иабркпгбетсппси с:.:оси

5> л а разработана (а.с. 1С96564) кетодитш, стракэп^я существо *я-

£процессов '1ормо Банил. При г.остошиой длина факела Ь

(р;с.1,а) нсбркзг гьдетсл ко две плоскопзраллелыд-ге пластини.рас-

подевкате на расстоянии Л , рзшом защитному слоя арматура.

^плкн,; г"зстина И'лэот отазрстис диаметрам <Х-> .. :та.чь!''.;;м, ^ем дпа-

"."тр 1г.'ас. Сопло дгчнзтел со слорасллз, рагиаГ; скорости бэтони ~

лрохедл :пи ст.г>ретч-~н.. .диал образует на анутреннз"

• 'асал;;л ли -нзлр;а . ;.с ьег.-л-'.:г-:э аасллыааЛ (I =(."-<2*)/?

ау''сб оачос .;т • '-о п'-лг-н^нос".'.!, дл:; бетс"''-

ГЯ^'-.-.Р.Ч'У-й £ А-'чХ дна^алрем аркатуры, Есйи '.асалка

■! Унат;.'"?:-:^ ла^аал'! да' :! "^:!эгсд:г'.ес:с:::: ра •0;:зндацпг::; а ::о-

:.''V 01":ь иса "льзо'-ан'и а ¡¡раклалс строктельопп Ь ааачс;!5.:оста аг эло-0 ' ,'\УУ:'Л.л и ""'^лна^ослс^ лочка лностй.

перекрывает диаметр аркатуры, то такая (обтекающая арматуру с двух сторон) смесь обеспечивает бездефектное заполнение заарма-турного пространства.

Работоспособность методики проверялась в специальных экспериментах. Серия ,7> I - при варьировании '£■) = П/Ц = 3 + I и ССг = = Ь/Ц = 0,5+0,1; серия № 2 - при варьировании 3/Ц = 3 + 1 (в состав заполнителя входил гранитный щебень фракции 20 мм) и СС^ = Д = 0,3 + 0,2 % (кассовая доля суперпластификатора на сухо, вещество к цементу). Критерия!® оптимизации е обоих случаях были диаметр расплыва сС и превьшение расплыва А(£ при скорости сопла 2 м/мин. Из анализа изолиний моделей (рпс.1,б-г) следует, что при жирных смесях чувствительность к содержанию воды или пла тифицирущей добавки велика. Расплыв изменяется на 30-50 мм. При жестких смесях изменение В/Ц и Д в выбранных диапазонах приводит к изменений &(1 расплыва до 10 и 15 мм соответственно. Вагным

у у/

Лссчано ~ цспентное (п/ц) отношение 5 8

Отношен иг (З/ц заполнитель -.ирея! г

тс.1. Схема способа оценки относительной подвижности набрызгбетонной смеси (а) и диаграммы изменения й- (б) и 4 й (в,г,) в зависимости от состава

ь

вляется вывод о том, что эффективность введения 0,5 % суперплас-ификатора во всем диапазоне П:Ц выше, чем увеличение В/Ц в 1,5 юза. Испытания показали, что предложенная методика позволяет оце-:ить удобоукладьшаемость смеси в условиях, приближенных к произ -юдствекным; она значительно чувствительней к изменениям составов, (ем определение удобоукладывэемости конусом СтроиЩИД смеси сна -[ала улокенной пневмонабрызгом, а затем перемешанный в течение 1ятл кинут. Дня оцени! влияния пластификатора на макроструктуру ¡абрызгбетона проведен количественный анализ поровой структуры бе-■онов, изготовленных в одинаковых условиях с той лишь разницей, гто заданная пластичность была достигнута в первом случае за счет ювишенного содосодеркания, а во втором - за счет введения 0,25 % настификатора. Ка фотографиях плоских срезов плит на площадках 00x100 мм бьии нанесены сетки по 25 квадратов, внутри кагдого из •оторых подсчитысалась площадь пористого следа, полученного мето-(ом люминесцентной дефектоскопии. Модели для эталонного бездоба-ючного бетона (I) и бетона с пластифицирующей добавкой (2) удач-га анализировать в нормализованных переменных координатах длины 4 = (¿е-'2):2 и сирины 4 = ( ¿г - 2) :2 образца (причем 4 и физически равнозначны).

3- ¿гРю*. 3,9+

-(0,1 ^ + 0,7<4)

-0,4^+0,4 ) + +(0,244)-+(0,8 е3, + 0,44%+ 0,444 >+ -(о,14' + о,з4г4-о,1^/)+ +(о,5 434+ 0,8 434). +<о,14г6. (I-?.)

Елияние пласти ицирувщей добавки на однородность свойств на-¡рызгбетона в трехмерном поле оценивалось по водопоглощению и 1ЛОтности образцов. Образцы выпиливались из плит толщиной 20 см, !зготовленных набрызгом сверху вниз. Какдая плита в трех взаимно герпендикулярных направлениях была распилена на 27 образцов раз -лером 5х5х5х см. На каждой грани образовалась плоская решетка 3x3, ) весь блок рассматривался как объемная решетка 3x3x3, что позво-[ило построить трехфакторные модели; изоповерхности водопоглощения юказаны на рис.2. Бетоны с пластифицирующей добавкой позволили толучить более однородное поле как по рассеянию, так и по величине градиентов.

Для качественного бетонирования вертикальных, потолочных (снизу вверх) и сложных по конфигурации конструкций бьли предложены комплексные добавки, придающие цементному тесту достаточную для затекания за арматуру пластичность при минимальных сроках схваты--

12Г

/2

ш

%

+/

ЖШЙр]

" /I

ш!

ПуШБ^' |

- ——' м /

ТТ111111111 п ш!

■ О

Ж

Рис.2. Изопозерхности водопоглощекип ( ил, %) внутри массива набрызгбетона, изготовленного без добагк; (а) и с пластифицирующей добавкой (б)

ьания и интенсивном твердении. Для сокращения сроков схватывания оптимизирована двухкомпонентная добавка, содержащая ускоритель твердения. При от ом уровни В/Ц = 0,3 к добавки суперпластификал,о~ ра 0,7 % от массы цемента были определены саранее по треОуеной подвикности цементного теста. Адекватной для качала сроков схватывания - У (С) оказалась неполная кубическая модель

Т = 135-38ху+ И2х|- 79хЛ + 19х2х2 - Их^-ЛОх^+ЗОх? (3'

На рис.3 изолинии Т = 140с огреккчивают область оптикзльных составов. Анализ кинетики роете пластической прочности цгценхпого геста (рис.4) показал, что с комплексной добавкой ьре..:л схваты -вания составило 90-120 с; через 240 с прочность композита составило Мае.

шп

/!

гтгп^

\УтЖ'1

¿ь 1

¡2

Я/. №

0А 113 0,2 0,!

П

'■Л'пн а /;гсс,

Рпе.З. Время начала схьатнвзнкк комплексного ускорителя тЕерде-н> и

2

№.с.4. Кинетике юоетс плас

ТИЧОСКаЙ ПрОЧьОС'Х,', Ш>иСЦЗГ бетона бе- добо;,.\.; И)/, с супергаастп^нкртого:.! (?) I

Гаки;: обрассм, исггодо?сш1в влияния пластнфицкрукцкх я когш-нссних добавок на однородность неармлрогзнного бетона показало : подогителыгой эффект, что дало позмогность перейти к управсе-:а однородностью аргиропппного набрпзгбетопз.

Злтоканне беконной су.зои за арматуру происходит э результате } тлксотропного рагзи&зккя под воздействием давления бетоновоз -явного факела и зависит от рсоюгичзск:сс характеристик: предельно напряжения, сдвига пласти'зсхсй вязкости и т.п. Пластифика -->ри и суперпластнфлкоторп резко сниг.гют коэффициент тиксотропии, арзктеризущий спад значений пластической пязкости на единицу вменения скорости сдвига, пептону ботонняя смесь течет как тлте-йл Л5ДКОСТЬ, заполняя заар'/атурнее лросгргис'ГЕО.

Изнзнекие однородности армированного набрызгбетона под влия -нем шэстифицнругщих дсбазок исследовалось с помощью ультразвука УЗК) на плитах (деЕ.яти различные составов) 400x400x400 мм с ар -ирозашэм ткзной сзтксГ; 10x10 т.г.: из прогояоки диаметром I мм и зарной сеткой (шаг 100x100 мм,диаметр 4 мм ), рзсполсте'лнк?;* среднем слое. Скорость У2К определялась в верхнем прэдарнатур -ом слоэ :: гигноп - заярмзгур'-см; э каждом слое по 10 измерг -ий - по 5 аз:.;зре:п:й з перпендвкул^зге изпракю!мгк (рис.Б,а). • качестве гзр неоднородности структур:.' набрппгбетона бгага пркнл-ы следующие критерии. Как общая хасактегпсгкка с:.:сс:: - ср:'Д-:ля скорость У2К по 20 изизрензян в герхнем и ниг.пзн слоях. Бто -ой критерий - общий козф&цявнт вар-лап«: для 20 скоростей УЗН., •ак мзрз рассеяния свойств ск-есн. Третьим ягояетйт относительнее •селичекие средкек^эдрэтлческого отклонения в зэзркзгурном слое ю сравкешо с доэрмзтурнь":. %?в8рткГ. кркезрий - абсолютноз слияние скорости "УЗК в заармзтурноп с::сг;.

Кглолнзг модель четвертой степени, опис.тааицал средник ско -;ость УсК (::/'с) в зависимости от П/Ц -= :;,■ = 2 4 Г и Д -- ~

- - Г&д ,

тскзгыззеЪ о,;, иго гзстзсз*~-::э.т ■..чотороЯ езотг-зт-

с:'0-:зсть Уса -л-1С-"> м/с) облепе^и*:! ¿гс/- « осп^с-.у,, близ -г: о Г: к П/Ц - 3 + 0,5 :: поч:п :.о диапазоне не:/. Д. 0

■о~ г.г-рлзц:',.-; УЗ л (р':с.6,0'. - / - -':*".:■•. с оокого.". :'-тр.'--

'Уь {%) = 4,42 -I- 1,2Эх, + 0,41х? - 0,51х,х4 + 0,61х?х4 -

0,54х,х^ - О.бЗх^г - 0,79x4 - 0,33х|

(5)

при больших расходах цемента (1:2); при этом во всём диапазоне Д коэффициент вариации невысок (3,5-6%). Относительное увеличение неоднородности (по УЗК) в эаарматурной зоне, по сравнения с доарматурной

5^.-/^0= 1Д6 +■ 0,35ху + 0,49х? - 0,6х,х« + 0,8бх^х4 __

-0,Пх,х| - 0,88х^х? - 0,82x4 + 1,43х~

(6)

не превышает 1,5 (рис.5,б - пунктирная линия) только при опти -мальном количестве добавки (Д = 0,35 +0,05). При небсльиом содержании добавки разброс за арматурой в 2,5 раза вьше, чем в эаарматурной зоне; при оптимальном Д отношение снижается в 1,5 раза, а зоне с больпим Д в "жирных" смесях сноеэ разброс увеличивается. Обобщение этих результатов с "учетом д1Г= 300 м/с позволило вы -делить подобласть П:Ц =(1,22 - 1,28), Д = 0,4 - 0,45 %, в кото -рой одновременно обеспечиваются и средние показатели качества и значительно снижается неоднородность структуры набрызгбетона.

(7) (2) (¿) /I

Направление УЗК: пр^арпатурное

__¡аарпатурное

Рис.5. Схема УЗ контроля набрызгбетона в пред- и эаарматурной зонах плиты и его результаты в рецептурном поле "песчано-цементное отношение П/Ц - пластифицирующая добавка

Оптимизация зияния реиептурно-технологических факторов на формирование заарматурного слоя бетона с учетом конструктивных особенностей ппит проводились по результатам измерения удельного электрического сопротивления бетона Я ( С" ) в процессе укладки смеси.Датчики устанавливались так, чтобы измерение # производилось под арматурным стершем (где плотность бетона меньше в ре -зультате экранирующего эффекта арматуры) и в объеме вне зоны арматуры; для повышения точности измерение производилось в обтемз смеси, заключенной 1®еду тремя парами электродов. Электросопротивление Я измерялось автоматически (прибор КСЛ-4) че -рез ка-ед/е 5 с, по мере нарлстания бетонного слоя. По разнице максимальных значений электросопротивления ¿"^у"» отнесенных к единице сблема под арматурой и вне её,оценивали однородность плотности уложенной смеси. Бетонирование производилось в текстолитовые формы 250x250 юл в плане, высота которых определяла величину защитного слоя арматуры {к=Хч = 20 + 10 мм). Каадкй арматурный стержень ( = (¿а =8 + 4 мм) крепился к отдельной рамке, которая устанавливалась в соответствии с конструктивными факторами - величиной защитного слоя и диаметра арматуры. Технслогкче -ским фактором з эксперименте являлось расстояние от сопла до формы ( = ¿. = 80 + 20 ем). Рецептурные факторы - Л:Ц = = 3 + 1 и расход добавки Д = 0,3 +0,2 %.

Модель адекватно, описывающая влияние рецептурных, технологических и конструктивных факторов на качество заполнения заарматур-ного пространства, &гв= 1,09 + 0,42x4- 0,10х,9 - С,21х^ + 0,08х3 + О,22х,х0 _

- 0,24х,х, _ 0)19х,х7 (7)

анализировалась по пяти квазиоднофакторным моделям. Однако однозначных оценок влияния каждого фактора на выход дать по модели (7) не удастся до тех пор, пока не будут указаны уровни стабили -эации других факторов - значения рецептурно-технологических параметров зависят от конструктивных (рис.6). Поэтому в инженерной практике необходимо скачала задать аначения ^ и /£. , а потом для отой конструкции выбрать состав смеси и режм бетонирования. Результаты исследований вошли в утвервденкые НЖСП Госстроя Украины "Методические рекомендации по технологии производства безопалубочного бетонирования конструкций" (Киев, 1981) и в "Методические рекомендации по подбору составов набрызгбетонкых (торкретных) смесей с пластифицирующими добавками и производству работ" (Киев,

и

г ¡iurr, с 1

•>р f-a

Летчик Д-^тц.с

33

щгщрш

; рс.чструщия

Соааписгц КСМ-н |

fb WL /10 ¿ия

тур: 7 nf; С.) и

СС

mii ¡

! _____

о 8

Рис.С. Е:-:бор рецептура и технологии кабрызгбетсна с учетом особенкосззй бетонируемой конструкции: а) схема эксперимент С) принцип оценки однородности набрызгбетона; в) блок-схем; алгоритма расчетов по модели (?)

1539}, в которых диссертант является соавтором.

В nepíin: рекомендациях дана таблица, отражавшая рационально область применения добавок для уменьшения теневого сффекта арм& туры. Ео вторых рекомендациях предлагается методика расчета со стала кабрютбетолной саз си с учетом добавок, повьелечих однорс преть структурно-мехаиачзских показателей затвердевшего материг как в армированных (за счет более качественного затекания смеси за арматуру з процессе набрь;зга), так и в неармиро ванных (за cv снижении отскока, увеличения смачиваемости сухой ска си и т.п.) конструкциях. В формулу определения расхода цемента ка I ка брызгбетока вгедея коэффициент К, уадтшаюцай однородность ироч ностп в зависимости от примзкения рекомендуемых добавок и вида конструкций (армированная, неарьнрованпая), как для цементно-пе чаных смесей, так и для с;.:есзй, содерьап?:х цемент, песок и гра гглтиый щебень фракции до 20 ш. Экономическая объективность ног технологии набрызгбетона достигается за счет снижения ког^иц'ле та вариации прочности, что в соответствии с ГОСТ 18105-86 влияе ьа требуемую прочность беконе. В специальной таблице рекомендац IC39 года приведены требуемая прочность и расходы цемента для к кротьых коэч'гицлентов вариации лрочност.1 набрызгбетона, получае в иеораировокных конструкциях без г.обсьок и по ковоЛ технологии (¿СБУ з количость-з 0,2 от кассы I;). От применения добавки ДОГ. а ко;-.ичестге 0,Ii;-C,20 i и: массы цемента для ка-лссоз бегон<а b¿-и íJ-ÍO L'QrJ^Ki cooTLercii зяпо, 3,2¿-0,2 pyu/fг;:• при толщине тор-

кретной конструкции 25 мм за счет енккзния расхода пемента и уменьпения отскска.

Апробьиия технологии изготовления тснкостечкнх пространственных конструкций из мелкозернистого набризгботена с пластифицирующей добавкой осуществлялась при бетонировании коноидальных оболочек покрытия ринка в r.Cytan. Расчетный эксиомическиЯ aííoKT от применения пластихицированного набризгбетсна состарил в Сумах -98 тыс.руб., в Киевской области - 21 тыс.руб.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Обосновано и экспериментально подтверждено применение пластч-Ьшарухацях и комплексных добавок для погапения однородности свойств армированного набризгбетона.

2. Разработана методика по определению пластичности бетонной с\:еси, укладываемой пнеи'онабризгсг:. Методика позволяет для конкретного вн-а армирования, экспериментально откорректировать рецептурные и технологические параметры бетонирования таким образом, чюбы обеспечит-- качественное уплотнение смеси в зезрматурной зоне.

3. Полина;а<алсНсе моделирование полей свойств набрызгботона позволило количественно оценить однтгадность по множеству критериев: скорсоп;! УЗК, коа^итч-генту вариации и др.

4. Применение добавки позволяло снизить анизотропию и повысить однородность набп'згбвтена, что подтгер-ядрстея анализом пло-пади пористого "следа" па срезе образна и анялизам плотности и гогопоглгдепчл в пола.

5. Проведена оптимизация комплексной добавки нзбркзгбе-топа, обеспечив акдпзй пул пдяиоз пластичности интенсивное нарастай.!« прочности; такие яебзвки целесообразно приманить при механизированной уклгдкэ нлбрчзг^етона в 2 и более слсез, согбенно в оболочках двоякой кривизп-i.

С. Исслздавание влилнч* реглетуртас -Тачто-пов на свойства ар'-иг"лагиого чабрчгзгбатенп с nove,;:- i улату-'здука по гости крмте-pHiii ш •тедс, что прим::в;нпс о.ч.'лчал-,r-JX составе-; •»• •;тчзгбстскн,;х

о члас i .• !'ипиту;л л'м и чаалл; г \\ г-б?-;ка:.ч: .. ч "ас "ствуат пог"л~ч,„1 :'-? только С': "■;< лчоч!.. .ста: л "'пул анл-то Д- .'згбетеча i'a 10-15'-', чо а е--'1 о;иг-ро.'"оал:; (- Т,б - 2 r-'va) .

V. геи-п"-,-"ч;-~Т',Х!Ч,л -.:05':'а .'-'тл;"v об-аП':-""- i1-'-: - о-.н --ачдчоаль '-а'-рсс'.'г.укауг-' (как чага ли ;iao.v,,ia; ачт г - -/"полнота --а ал' ктр; пул- •- /;гпсалт) аа-иолт ai' "Oí-, пара!'*-1; r.va 'тан .;.-■-

ín.iCa гтату-1 чии. Пс-гсу он:: /ул-т -длть оптллл-ч'гпр-нч тля ко/-

лсретпых конструкций с учетом диаметра арматуры к толщины защит -него слоя.

8. Результаты исследований по определению влияния рецоптурно-технологических факторов нэ однородность сьойсте армированного набрызгбетона побеолили разработать "Рекомендации по подбору со -ставов набрызгбетонньпе (торкретных) емзеей с пластифицирующими добавкам; и производству работ" и том числе при изготовлении оболочек слоншой формы.

9. нпробация и внедрение технологии пнешонабрнзга с пласги-фицируюди;,:и и комплексными добавками подтвердили возмошюсть повы-сения однородности свойств армированного бетона и экономии цемента за счет снижения коэффициента вариации прочности до 10 %.

Основное содервание диссертации опубликовано в одиннадцати печатных работах, в том числе:

1. Б.П.и.аврин, Л.Г .Парамоном. Особенности технологии бетони рования конструкций методом нибрызга бетонной смеси в зависимости от армирования /Технология строительных процессов. Ььп.7 -К.: БудЕвельник, 1977. - С.С5-73.

2. Л.Г.Парамонова Оценка пористости набрызгбетона методом лю минисцентной дефектоскопии /Строительное производство. Бып.18 -К.: Буд1вельник, 1978. - С. 58-60.

3. Акустические исследования и математическое моделирование в задачах оптимизации однородности свойств набрыегбетона /Б.А. Вознесенский, Л.Г.Парамонова, М.М.Шлякцу, Л.Ф.Шинкарский// Применение акустических методов в исследовании свойств строительных материалов и конструкций. - Куйбышев, 1978. - С. 88-92.

4_ В.А.Вознесенский, Л.Г.Парамонова, М.М.Шякцу. Однород -ность армированного набрызгбетона. / Строительне материалы и конструкции, I98I.-JP 2. - С. 15.

5. A.c. № 991007 СССР Е04 21/02 "Устройство для нанесения бетонной смеси на криволинейную поверхность /С.н.Саченко А.П.Зелинский, Л.Г.Парамонова (СССР). - 6 е.: ил.

6. Парамонова Л.1., Кутах А.П., лртюхович Т.Д. Направленное регулирование свойств набрызгбетона химическим: добавками. - К. -IS32. - 5 с. -Деп. во EHiffiC, JT 3664.

7. A.c. 1096584 СССР wKK3 33/3J Способ определения плас- • тичности бетонной смеси /Л.Г.Парамонова, В.А.Вознесенский, С.И. Соченко (СССР). -2с.: пл.